Гальванотехника в декоративном искусстве - Однралов Н.
Скачать (прямая ссылка):
Условия получения равномерного отложения металла
Гальванопластическое отложение толстых и равномерных по толщине слоев металла на сложнопрофилированные и глубокие формы является при репродуцировании наиболее трудной задачей.
При декоративном и противокоррозионном отложении металлов в гальваностегии отложенный металл имеет толщину всего в несколько микронов, в гальванопластике же она достигает нескольких миллиметров, т. е. в сотни и даже тысячи раз больше.
Электролитическое отложение металла, вообще говоря, не бывает равномерным, что особенно заметно при наращивании толстых гальванопластических слоев.
Даже при наличии наиболее благоприятных условий, имея вполне плоский анод и катод, невозможно получить вполне равномерное отложение металла по всей площади. По краям и на выступах катода наращиваются более толстые, а в дальних, отстоящих от края местах — более тонкие слои металла.
Расположение электрических силовых линий между анодом и катодом является главным фактором, определяющим распределение металл; оно зависит от формы электродов, расстояния между ними и сечения всей массы электролита, через которую про-
ходят электрические силовые линии, а также от состава электролита.
Не следует полагать, что та или иная плотность силовых линий связана с изменением потенциала в разных точках электрода, так как ввиду высокой проводимости последнего потенциал его практически равномерен. О существенных различиях потенциала можно говорить только в период затяжки металлом формы из непроводника.
Соответственно различной степени средоточия силовых линий плотность тока на отдельных участках резкопрофилированных катодов различна в разных местах профиля: она значительно возрастает не только по их краям, но и на ребрах и других выступающих элементах форм.
Напротитз, в углубленных местах форм плотность тока резко убывает (рис. 36).
Способность электролита равномерно распределять металл на катоде или «работать в глубину» выражается рассеивающей способностью электролита. Она различна у разных электролитов, но практически всегда недостаточна. Поэтому регулирование толщины отложения металла по всему профилю форм является одним из главных элементов технологии гальванопластики.
Основной метод регулирования равно-номерности отложения металла заключается в применении различных экранов для отдельных деталей или целых- 'участков рельефа и заключение форм в кассеты.
Экранирование применяется для защиты наиболее выступающих и острых деталей форм. Экраны могут ограничивать проникновение силовых линий или даже вовсе прекращать отложение металла на отдельных участках форм и тем направлять силовые линии в более глубоко профилированные места рельефа.
На разных участках анода плотность тока также различна и особенно повышена у краев анода, где он растворяется наиболее интенсивно.
Обычно сечение электролита всегда больше площади электродов, и потому силовые линии могут уходить в глубь электролита. Распределение силовых линий между анодом и катодом ухудшается при прохождении тока в больших объемах электролита. На рис. 37а приведена схема распределения их, когда над электродами и под ними имеется зйачительный объем электролита. Для устранения указанного явления, обычно резко проявляющегося при работе в ваннах большого объема, принимают ряд мер. Так, например, формы загружают в электролит так, что от верхнего края
36. Распределение силовых линий
их до зеркала ванны оставляют не более 1—2 см (рис. 37 б).
Для устранения влияния объема электролита, находящегося ниже формы, под нее подводят экран (рис. 37 в), чем достигается и с этой стороны большая равномерность в расположении силовых линий.
Так же устанавливают боковые экраны, в результате чего получается как бы кассета, изолирующая электроды от излишней массы электролита.
Роль таких кассет могут отчасти выполнять рамки, в которые заключают катод и анод (рис. 38). Для защиты торцовой части анода рамку можно заменить разрезанной хлорвиниловой трубкой.
Экраны изготовляют из листовой пластмассы (винилита, акрилата) толщиной 4—5 мм; по углам в них сверлят отверстия для подвешивания на мягких подвесках или электропровода с резиновой изоляцией. В ванну экраны устанавливают после завешивания анода и погружения форм в электролит.
Общими контурными экранами ограничиваться нельзя. Еще более важное значение имеют местные экраны. Скульптуры, репродуцируемые гальванопластиче-ски, обычно резко отличаются между собой в деталях рельефа, вследствие чего необходим индивидуальный подбор экранов для регулирования отложения метал-* ла. Сложность регулирования заключается также в необходимости одновременно решать вопрос о режиме электролиза и прежде всего правильно выбрать среднюю плотность тока, от чего зависит плотность тока на отдельных участках.
Рассмотрим подробнее различные приемы экранирования, так как в обычной гальванотехнической литературе этому важному вопросу не уделяется достаточного внимания.
На рис. 39 представлен способ постепенного погружения формы с применением экрана: а — первая стадия наращивания металла на выступающие детали формы, близлежащие к аноду; б — примене-
